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DE1285489B - Process for the production of steel pressure vessels consisting of parts welded together - Google Patents

Process for the production of steel pressure vessels consisting of parts welded together

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Publication number
DE1285489B
DE1285489B DEA30084A DEA0030084A DE1285489B DE 1285489 B DE1285489 B DE 1285489B DE A30084 A DEA30084 A DE A30084A DE A0030084 A DEA0030084 A DE A0030084A DE 1285489 B DE1285489 B DE 1285489B
Authority
DE
Germany
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pressure
pressure vessels
vessel
welded together
welded
Prior art date
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Pending
Application number
DEA30084A
Other languages
German (de)
Inventor
Johansson Johan Ingvar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Outokumpu Stainless AB
Original Assignee
Avesta Jernverks AB
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Filing date
Publication date
Application filed by Avesta Jernverks AB filed Critical Avesta Jernverks AB
Publication of DE1285489B publication Critical patent/DE1285489B/en
Pending legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aus zusammengeschweißten Stalllteilen bestehenden Druckgefäßen. Geschweißte Druckgefäße dieser Art finden beispielsweise als Autoklaven und Gasbehälter in der chemischen Industrie Verwendung und bestehen vorzugsweise aus rostfreien austenitischen Stählen. The invention relates to a method for the production of welded together Stable parts of existing pressure vessels. Find welded pressure vessels of this type for example as autoclaves and gas containers in the chemical industry and are preferably made of stainless austenitic steels.

Die hohen Drucke, denen die Behälter standhalten müssen, erfordern entsprechend hohe Festigkeit, was zu erheblichen Materialkosten führt, insbesondere dann, wenn der Behälter aus rostfreiem, austenitischem Stahl ausgeführt wird. Die Sicherheitsvorschriften für derartige Gefäße sind streng und werden von den zuständigen Behörden genau überwacht. The high pressures that the containers have to withstand require correspondingly high strength, which leads to considerable material costs, in particular when the container is made of stainless, austenitic steel. the Safety regulations for such vessels are strict and are regulated by the competent authorities Authorities closely monitored.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Einhaltung der bestehenden Vorschriften den Aufwand für die Herstellung solcher Druckgefäße aus austenitischem, rostfreiem Stahl herabzusetzen und ein Verfahren zur Herstellung von Druckgefäßen aus verschweißten Stahlteilen zu schaffen, mit dessen Hilfe man Druckbehälter höherer Festigkeit mit der gleichen Wandstärke wie bisher zu erzeugen vermag bzw. unter Einhaltung der Festigkeitsvorschriften mit weniger Materialaufwand auskommen kann. The object of the invention is, in compliance with the existing regulations the cost of manufacturing such pressure vessels from austenitic, stainless steel Steel degradation and a method of manufacturing pressure vessels from welded To create steel parts, with the help of which one can use pressure vessels of higher strength capable of producing the same wall thickness as before, or in compliance with the Strength regulations can do with less material expenditure.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Erfindung von der Tatsache aus, daß die Festigkeit von austenitischem Stahl sich erheblich erhöht, wenn er einer Zugspannung ausgesetzt wird, die die elastische Streckgrenze unter Verformung des Metalls überschreitet. Dabei wird überraschenderweise die Dehnbarkeit meist nur unwesentlich herabgesetzt. To solve the problem, the invention is based on the fact from that the strength of austenitic steel increases significantly when it is subjected to tensile stress, which deforms the elastic yield point of the metal exceeds. Surprisingly, the stretchability is mostly only marginally reduced.

Für Rohre aus Cr-Cu-Stahl, welche gut schweißbar, halbhart und kdrrosionsschwach sind, jedoch keine austenitische Struktur aufweisen, ist es bekannt, diese, wenn sie durch Innendruck verformt werden sollen, in eine Form aus zwei oder mehreren Teilen einzulegen, deren Innenmaße den Endaußenmaßen des Rohres entsprechen. Unter dem Einfluß des Innendruckes erweitert sich das Rohr, wobei die Streckgrenze des Werkstoffes überschritten und eine bleibende Erhöhung det : Festigkeit erzielt wird. Genaue Angaben darüber, wie weit die Streckgrenze überschritten werden soll, sind aus der Literatur nicht zu entnehmen., Ferner ist für das gleiche Material das sogenannte »Frettieren« bekannt, wobei das betreffende Rohr über seine Streckgrenze hinaus gegen starre geschmiedete Zwingen oder gegen biegsame Zwingen aus S,eildrähten mit einer hohen Elastizitätsgrenze ausgedehnt wird. Infolge der bleibenden Verformung des druckbehandelten Rohres legt dieses sich fest gegen die zuvor nur aufgeschobenen Zwingen an. Die dadurch erhaltene Vorspannung ist die gleiche, die man auch erhält, wenn die Zwingen warm aufgebracht werden und dann schrumpfen. wie dies bei sogenannten »warmfrettierten« Rohren der Fall ist. Ein autofrettiertes überpreßtes Rohr ist auf diese Weise gegen starre Zwingen verformt, während bei einem überpreßten autofrettierten Rohr auch die Zwingen gleichzeitig überpreßt sind. Dabei dienen die aus wesentlich hochwertigerem Material bestehenden Zwingen in Form einstückig gewalzter Ringe, gehärtet und angelassen, dazu, die Preßform zu ersetzen in welche das Rohr hineingepreßt wird. For tubes made of Cr-Cu steel, which are easy to weld, semi-hard and corrosion-resistant are, however, do not have an austenitic structure, it is known to have this if they are to be deformed by internal pressure into a shape of two or more Insert parts whose internal dimensions correspond to the final external dimensions of the pipe. Under The pipe expands under the influence of the internal pressure, whereby the yield strength of the Material exceeded and a permanent increase det: strength is achieved. There are precise details of how far the yield point should be exceeded not to be found in the literature., Furthermore, for the same material, the so-called "Fretting" known, with the pipe in question beyond its yield point against rigid forged clamps or against flexible clamps made of S, ow wires with a high elastic limit is expanded. As a result of permanent deformation of the pressure-treated pipe, this is firmly against the previously only pushed on Force on. The preload obtained is the same as that obtained, when the ferrules are applied warm and then shrink. like this with so-called "Hot-frozen" pipes is the case. An autofretted overpressed tube is deformed in this way against rigid ferrules, while in an overpressed autofretted Tube and the clamps are pressed over at the same time. They serve from essential higher quality material existing clamps in the form of one-piece rolled rings, hardened and tempered to replace the die into which the pipe is pressed will.

Diese Verfahren erfordern also grundsätzlich eine Form, welche die Streckung des Rohres eindeutig begrenzt, und eignen sich somit nur für den einfachsten Fall zylindrischer Rohre, jedoch keines- wegs zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Druckbehältern beliebiger Abmessungen und Größe. Außerdem wird in allen Fällen eine zusätzliche Wärmebehandlung der Rohre empfohlen, die offenbar praktisch unerläßlich ist. So these procedures basically require a form that the Stretching of the pipe clearly limited, and are therefore only suitable for the simplest Case of cylindrical pipes, but no- way to improve the strength properties of pressure vessels of any dimensions and size. Also, in all cases an additional heat treatment of the pipes is recommended, which apparently is practically indispensable is.

Weiterhin ist ein Verfahren zur Kaltverfestigung von austenitischem Stahl bekannt, das darin besteht, durch den Innenraum des zu verfestigenden Stahlteils einen Dorn, der ein entsprechendes Übermaß besitzt, unter Druck hindurchzuziehen. Diese Maßnahme eignet sich ; nur für Stahlteile mit gleichmäßigen zylindrischen Abmessungen wie Rohre, und somit nicht für Behälter, die aus verschiedenen Teilen zusammengeschweißt werden müssen. Außerdem läßt sich das Hindurchziehen eines Dorns zur Aufweitung eines Rohres nur unter der Voraussetzung verwirklichen, daß das Rohr entsprechend festgehalten wird. Man kann also nur verhältnismäßig kleine hohle Rotationskörper auf diese Weise behandeln. Furthermore, there is a method for work hardening of austenitic Steel known, which consists in passing through the interior of the steel part to be solidified pulling a mandrel, which has a corresponding oversize, through it under pressure. This measure is suitable; only for steel parts with uniform cylindrical Dimensions like pipes, and thus not for containers made up of different parts need to be welded together. In addition, a mandrel can be pulled through to widen a pipe only under the condition that the pipe is recorded accordingly. So you can only use relatively small, hollow bodies of revolution treat this way.

Schließlich ist noch ein Verfahren zum Erzeugen von Vorspannungen in hohlen Körpern durch Abpressen der Hohlkörper mittels Flüssigkeits- oder Gasdruck bis über die Streckgrenze hinaus bekannt, welches darin besteht, das Abpressen in der Wärme durchzuführen und hierbei, sowie bei der anschließenden Abkühlung der Rohre, solche Zeiten einzuhalten, daß ein wesentlicher Abbau durch Wärmeeinwirkung der durch die plastische Verformung beim Abpressen erzeugten Reckspannungen vermieden wird. Es handelt sich dabei also lediglich um ein Abpressen in der Wärme, ohne daß sich im übrigen Anweisungen über die Art und Weise, wie das Verfahren in der Praxis durchgeführt werden soll, aus der Literatur entnehmen lassen. Finally, there is a method of creating biases in hollow bodies by pressing the hollow body using liquid or gas pressure known to beyond the yield point, which consists in the pressing in to carry out the heat and here, as well as during the subsequent cooling of the Pipes to adhere to such times that substantial degradation by the action of heat the stretching stresses generated by the plastic deformation during pressing are avoided will. So it is just a squeezing in the heat, without Incidentally, instructions on how to use the procedure in practice should be carried out, can be found in the literature.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der Herstellung von aus zusammengeschweißten Teilen bestehenden Druckgefäßen das aus austenitischem rostfreiem Stahl hergestellte Gefäß unterhalb der Rekristallisationstemperatur einem so großen hydraulischen oder pneumatischen inneren Überdruck ausgesetzt wird, daß unter freier Ausdehnung des Gefäßes die schwächsten Gefäßteile auf eine bleibende Dehnung von mindestens 10/o, aber weniger als 10 O/o kaltgestreckt werden. According to the invention, the object is achieved in that at the manufacture of pressure vessels consisting of welded parts Austenitic stainless steel vessel below the recrystallization temperature is exposed to such a large hydraulic or pneumatic internal overpressure, that under free expansion of the vessel the weakest parts of the vessel become permanent Elongation of at least 10 / o but less than 10 / o can be cold-stretched.

Keines der teilweise seit Jahrzehnten bekannten Verfahren hat die Fachwelt dazu angeregt, bei der Herstellung von - Druckgefäßen aus zusammengeschweißten Teilen aus rostfreiem austenitischem Stahl in der gekennzeichneten Weise zu verfahren. None of the processes, some of which have been known for decades, has the Experts are encouraged to do this in the production of - pressure vessels from welded together To process parts made of stainless austenitic steel in the manner indicated.

Bisher bestand nämlich in der Fachwelt die Auffassung, daß jede Kaltbearbeitung eines austenitischen Stahles seine Korrosionsbeständigkeit wesentlich vermindere; so schreiben z. B. die schwedischen Prüfnormen für Druckgefäße ausdrücklich vor, daß die Prüfung eines Druckgefäßes aus rostfreiem Stahl lediglich beim Arbeitsdruck vorgenommen werden dürfe, um eine bleibende Dehnung des Materials bei der Druckuntersuchung zu vermeiden. Da gerade die Korrosionsbeständigkeit bei Druckgefäßen in aller Regel eine außerordentliche Bedeutung besitzt, erklärt sich offenbar das in der Fachwelt bestehende Vorurteil gegen die Kaltverformbarkeit solcher Behälter. Durch eingehende-Laboratoriumsversuche hat der Erfinder festgestellt, daß durch die gekennzeichnete Kaltbearbeitung eines austenitischen rostfreien Stahls keine Verminderung der Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffes verursacht wird.So far there was namely in the professional world the opinion that any cold working an austenitic steel significantly reduces its corrosion resistance; so write z. B. the Swedish test standards for pressure receptacles expressly provide, that testing a stainless steel pressure vessel only at working pressure May be made in order to ensure a permanent stretching of the material during the pressure test to avoid. As a rule, it is precisely the corrosion resistance of pressure vessels has an extraordinary importance, this is apparently explained in the professional world existing prejudice against the cold deformability of such containers. Through in-depth laboratory tests the inventor has found that characterized by the cold working one austenitic stainless steel does not lower the corrosion resistance of the material is caused.

Infolgedessen haben die staatlichen schwedischen Überwachungsbehörden dem Erfinder für die gemäß der Erfindung hergestellten Druckgefäße eine Ausnahmegenehmigung von den geltenden Prüfnormen erteilt. Die so hergestellten Druckgefäße aus austenitischem, rostfreiem Stahl haben schnell Eingang in die Praxis gefunden und werden in ständig steigenden Stückzahlen hergestellt. As a result, the Swedish state surveillance authorities granted the inventor an exemption for the pressure vessels manufactured according to the invention granted by the applicable test standards. The pressure vessels produced in this way from austenitic, Stainless steels have quickly found their way into practice and are being used all the time in increasing numbers.

Von entscheidender Bedeutung ist es, daß bei der Durchführung der Kaltverstreckung gemäß der Erfindung der Behälter in keine äußere Form eingeschlossen ist, so daß bei Anwendung des Innendrucks alle Teile der Gefäßwand gestreckt werden und somit eine gleichmäßige Festigkeit erzielt wird. It is of crucial importance that when carrying out the Cold stretching according to the invention does not include the container in any external shape so that when the internal pressure is applied, all parts of the vessel wall are stretched and thus a uniform strength is achieved.

Das Verfahren der Erfindung hat den besonderen Vorteil, daß Behälter jeder beliebigen Größe in der angegebenen Weise verfestigt werden können. Ferner wird die stärkste Überschreitung der Streckgrenze und damit die größte Verfestigung gerade an den Stellen erreicht, an denen der Behälter die geringste Wandstärke hat. Dadurch erfolgt ein selbsttätiger Festigkeitsausgleich der verschiedenen Teile des Druckbehälters. The method of the invention has the particular advantage that containers any size can be solidified in the specified manner. Further becomes the greatest excess of the yield point and thus the greatest hardening reached just at the points where the container has the smallest wall thickness. This results in an automatic strength compensation of the various parts of the Pressure vessel.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Figuren näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to the figures.

F i g. 1 zeigt ein geschweißtes zylindrisches Druckgefäß vor der Druckbehandlung; in Fig. 2 ist dasselbe Druckgefäß in fertigem Zustand dargestellt. F i g. 1 shows a welded cylindrical pressure vessel in front of the Pressure treatment; in Fig. 2 the same pressure vessel is shown in the finished state.

Der Behälter wird z. B. aus einem rostfreien Stahl mit 18 O/o Chrom und 8 O/o Nickel, also aus einem ausgeprägt austenitischen Material hergestellt. Er besteht aus zwei gewölbten Stirnwänden 10 und 11 und einem diese miteinander verbindenden, ganz geschweißten, zylindrischen Mantel 12 gleichmäßiger Wandstärke. Mitten in jeder der Stirnwände 10 und 11 befindet sich ein rundes Loch mit angeschweißtem zylindrischem Stutzen 13 bzw. 14, während zwei zylindrische Stutzen 15 und 16 jeweils in kreisrunden Öffnungen in den Mantelteil 12 eingeschweißt sind. The container is z. B. made of a stainless steel with 18% chromium and 8 o / o nickel, i.e. made from a pronounced austenitic material. It consists of two curved end walls 10 and 11 and one of these with each other connecting, completely welded, cylindrical jacket 12 of uniform wall thickness. In the middle of each of the end walls 10 and 11 is a round hole with a welded-on cylindrical nozzles 13 and 14, while two cylindrical nozzles 15 and 16, respectively are welded into the shell part 12 in circular openings.

Jeder der Stutzen ist an seiner äußeren Mündung zunächst (Fig. 1) durch einen angeschweißten, gewölbten Deckel 18 dicht verschlossen. Mitten in einen der Deckel ist ein Anschlußstutzen 17 für eine nicht gezeigte Druckwasserpumpe eingeschweißt. Bei Einfiihrung von Druckwasser in den Behälter erfährt dieser eine maximale Dehnung seines Mantels in Umfangsrichtung ungefähr in der Mitte des Mantelteiles 12 des Behälters, während die Dehnung der durch die Stirnwände 10 und 11 versteiften Endteile des Mantels etwas geringer ist. Die Dehnung wird vermessen und die Zuführung von Druckwasser unterbrochen, wenn der gewünschte Dehnungswert erreicht ist. Each of the nozzles is initially at its outer mouth (Fig. 1) tightly closed by a welded-on, arched cover 18. In the middle of one the cover is welded into a connecting piece 17 for a pressurized water pump, not shown. When pressurized water is introduced into the container, it undergoes a maximum expansion its jacket in the circumferential direction approximately in the middle of the jacket part 12 of the Container, while the expansion of the end parts stiffened by the end walls 10 and 11 of the coat is slightly less. The elongation is measured and the supply of Pressurized water interrupted when the desired expansion value is reached.

Die für jeden einzelnen Fall geeignete Dehnung hängt in erster Linie von den Eigenschaften des verwendeten Materials ab. In der Regel ist eine restliche oder bleibende Dehnung des Materials an den schwächsten Teilen des Gefäßes von wesentlich mehr als 0,2 O/o erforderlich, um eine erhebliche Verbesserung der Festigkeitseigenschaften des Materials zu gewährleisten. Bei Gefäßen, die ohne eine äußere Umhüllung oder Form kaltgedrückt werden sollen, wählt man vorzugsweise den Kaltverformungsdruck -hoch genug, um eine bleibende Dehnung der schwächsten Teile von 1 bis 2,3 O/o oder 4 O/o, höchstens 10 O/o, zu gewährleisten. The stretch that is suitable for each individual case depends primarily on on the properties of the material used. Usually one is residual or permanent elongation of the material on the weakest parts of the vessel is significant more than 0.2 O / o is required in order to achieve a considerable improvement in the strength properties of the material. For vessels that do not have an outer covering or Form are to be cold-pressed, one preferably chooses the cold-forming pressure -high enough to allow permanent stretching of the weakest parts from 1 to 2.3 o / o or 4%, at most 10%.

Nach erfolgter Kaltstreckung werden die angeschweißten Deckel 15 weggeschnitten. Bei dem in F i g. 2 dargestellten Beispiel werden statt dessen an den Stutzen 13 und 14 jeweils ein geripptes Rohr 20, am Stutzen 15 ein gerades Rohr 21 und am geflanschten Stutzen 16 ein geflanschtes Knierohr 22 angeschweißt. Im übrigen ist zu bemerken, daß die Wandstärke der Stutzen 13 und 15 verhältnismäßig klein bemessen ist, während die Behälterwand ringsum die Stutzen dagegen durch Aufschweißen eines zusätzlichen Bleches verstärkt ist und die Wandstärke des Stutzens 14 so groß ist, daß er allein eine ausreichende Versteifung des angrenzenden Teiles der Stirnwand gewährleistet, um der durch das Loch in dieser Stirnwand hervorgerufenen Schwächung Rechnung zu tragen. Sollen die Stutzen erst nach der Kaltverformung angeschweißt werden, so müssen die Verstärkungen noch etwas stärker bemessen werden. After cold stretching has taken place, the welded-on covers 15 cut away. In the case of the one shown in FIG. 2 are shown instead the nozzle 13 and 14 each have a ribbed tube 20, and the nozzle 15 is a straight tube 21 and a flanged elbow tube 22 is welded to the flanged connection piece 16. in the Remaining it should be noted that the wall thickness of the nozzle 13 and 15 is proportionate is dimensioned small, while the container wall all around the nozzle, however, by welding an additional sheet is reinforced and the wall thickness of the nozzle 14 is so great is that it alone provides sufficient stiffening of the adjacent part of the end wall guaranteed to the weakening caused by the hole in this end wall To take into account. Should the nozzles only be welded on after cold forming the reinforcements have to be dimensioned a little stronger.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist in den Mantelteil 12 ein Blech 19 eingeschweißt, das wesentlich stärker ist als die übrigen Mantelbleche. Nach der Kaltverformung des Behälters wird aus diesem Blech eine Öffnung ausgeschnitten, in die ein Mannlochring 23 eingeschweißt wird (F i g. 2). Dieser Mannlochring ist so bemessen, daß er lediglich der durch das Loch hervorgerufenen Schwächung Rechnung trägt. Die Stärke des Bleches 19 ist dagegen so bemessen, daß sie die durch das Schweißen entstandene Abschwächung oder Verrichtung des Kaltstreckungseffektes kompensiert. Der Mannlochdeckel ist mit 24 und der Mannlochbügel mit 25 bezeichnet. As can be seen from FIG. 1, a sheet metal 19 is in the casing part 12 welded in, which is much stronger than the other cladding sheets. After Cold forming of the container, an opening is cut out of this sheet metal, into which a manhole ring 23 is welded (FIG. 2). This manhole ring is dimensioned so that it only takes into account the weakening caused by the hole wearing. The thickness of the plate 19, however, is so dimensioned that it is through the Welding compensates for the weakening or the cold stretching effect. The manhole cover is designated with 24 and the manhole bracket with 25.

Ein Behälter der in den Figuren dargestellten Gattung wurde aus einem Material hergestellt, dessen Streckgrenzenwert anfangs 25,0 kg/mm2 betrug. Dadurch, daß in den Behälter bei Zimmertemperatur Wasser unter einem solchen Druck hineingepreßt wurde, daß eine maximale bleibende Dehnung des Mantels von 2,3 O/o erfolgte, wurde eine Erhöhung der Streckgrenze um 7,5 kg/mm2 auf 32,5 kg/mm2 erreicht. Zugleich stellte sich eine nur geringfügige Erniedrigung des Dehnbarkeitswertes des Materials ein, und zwar von 53 O/o auf 49 0/0. Die angegebenen Zahlenwerte beziehen sich in diesem Falle auf das Material des Behälters vor bzw. nach der Druckbehandlung. In dem beschriebenen Falle ergab sich durch die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung bei gleichbleibendem Sicherheitsfaktor eine Materialersparnis von etwa 23 0/0. A container of the type shown in the figures was made from a Material produced, the yield strength value of which was initially 25.0 kg / mm2. Through this, that in the container at room temperature water is pressed under such pressure found that the shell had a maximum permanent elongation of 2.3% the yield point increased by 7.5 kg / mm2 to 32.5 kg / mm2. Simultaneously there was only a slight decrease in the elasticity value of the material from 53 o / o to 49 0/0. The numerical values given relate to in this case on the material of the container before or after the pressure treatment. In the case described resulted from the application of the method according to Invention with the same safety factor a material saving of about 23 0/0.

Claims (1)

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von aus zusammengeschweißten Teilen bestehenden Druckgefäßen aus Stahl durch Kaltverformen unter Druck, d a -durch gekennzeichnet, daß das aus austenitischem rostfreiem Stahl hergestellte Druckgefäß unterhalb der Rekristallisationstemperatur einem so großen hydraulischen oder pneumatischen inneren Überdruck ausgesetzt wird, daß unter freier Ausdehnung des Gefäßes die schwächsten Gefäßteile auf eine bleibende Dehnung von mindestens 1 O/o, aber weniger als 10 O/o kaltgestreckt werden. Claim: Process for the production of welded together Share existing pressure vessels made of steel by cold forming under pressure, d a -by characterized in that the pressure vessel made of austenitic stainless steel below the recrystallization temperature such a large hydraulic or pneumatic internal overpressure is exposed, that under free expansion of the vessel the weakest Vessel parts to a permanent elongation of at least 10 / o, but less than 10 O / o be cold-stretched.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3934787A (en) * 1971-12-18 1976-01-27 Buss, A.G. Method of mounting pipe flanges in the wall of a pressure vessel
FR2366368A1 (en) * 1976-10-01 1978-04-28 Framatome Sa WELDLESS TUBE RELAXATION PROCESS
US4364161A (en) * 1980-12-29 1982-12-21 The Marison Company Method of fabricating a high pressure tank
USD285475S (en) 1984-02-14 1986-09-02 Quality Products, Inc. Pressure vessel or similar article
US4656718A (en) * 1985-02-27 1987-04-14 Roto-Finish Company, Inc. Method of producing a finishing chamber for a vibratory finishing machine
DE8711147U1 (en) * 1987-08-17 1987-10-01 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt Base for pressure gas containers made of high-alloy chrome-nickel steels
FR2622041B1 (en) * 1987-10-16 1990-03-09 Framatome Sa METHOD FOR MANUFACTURING A VESSEL OF A LIGHT WATER NUCLEAR REACTOR AND VESSEL OF A NUCLEAR REACTOR MANUFACTURED BY THIS PROCESS
ES2163954B1 (en) * 1998-08-07 2003-06-01 Suarez Carlos Infanzon PROCEDURE FOR FLUID CONFORMING METAL CONTAINERS, ESPECIALLY MANUFACTURED IN STAINLESS STEEL.
US6193848B1 (en) * 1998-12-09 2001-02-27 Chicago Bridge & Iron Company Pressure-tight vessel for cyclic thermal handling
US9222622B2 (en) * 2007-11-26 2015-12-29 Air Products And Chemicals, Inc. Vessels with personnel access provisions
US9695934B2 (en) * 2011-06-27 2017-07-04 General Electric Technology Gmbh Nozzle and nozzle assembly configured to minimize combined thermal and pressure stress during transients
DE102015014276A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Cool-System Keg Gmbh Disposable drinks barrel made of stainless steel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB292937A (en) * 1927-06-23 1928-11-01 Krupp Ag Method for increasing the yield point in hollow bodies from steel alloys, to which anincrease in the yield point cannot be imparted by heat treatment, particularly in hollow bodies from austenitic steel alloys
AT113621B (en) * 1927-06-23 1929-06-25 Krupp Ag Process for increasing the yield point in hollow bodies made of steel alloys, which cannot be given an increase in the yield point by quenching and tempering, in particular in the case of hollow bodies made of austenitic steel alloys.
CH287948A (en) * 1949-12-09 1952-12-31 Ferrand Georges Auguste Process for increasing the mechanical resistance of hollow steel bodies.
DE939030C (en) * 1943-06-20 1956-02-16 Basf Ag Method for generating pre-stresses in hollow bodies

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2337247A (en) * 1938-04-29 1943-12-21 Smith Corp A O Method of making multilayer vessels
US2652943A (en) * 1947-01-09 1953-09-22 Williams Sylvester Vet High-pressure container having laminated walls
US2579646A (en) * 1947-06-30 1951-12-25 Mcnamar Boiler & Tank Company Method of forming spherical containers
US2914346A (en) * 1954-05-21 1959-11-24 Griscom Russell Co Method of welding stainless steel and welded joints
US2961530A (en) * 1958-05-12 1960-11-22 Day Brite Lighting Inc Lighting fixture lens mounting

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB292937A (en) * 1927-06-23 1928-11-01 Krupp Ag Method for increasing the yield point in hollow bodies from steel alloys, to which anincrease in the yield point cannot be imparted by heat treatment, particularly in hollow bodies from austenitic steel alloys
AT113621B (en) * 1927-06-23 1929-06-25 Krupp Ag Process for increasing the yield point in hollow bodies made of steel alloys, which cannot be given an increase in the yield point by quenching and tempering, in particular in the case of hollow bodies made of austenitic steel alloys.
DE939030C (en) * 1943-06-20 1956-02-16 Basf Ag Method for generating pre-stresses in hollow bodies
CH287948A (en) * 1949-12-09 1952-12-31 Ferrand Georges Auguste Process for increasing the mechanical resistance of hollow steel bodies.

Also Published As

Publication number Publication date
CH371095A (en) 1963-08-15
FI41377B (en) 1969-07-31
US3456831A (en) 1969-07-22
FI41377C (en) 1969-11-10
JPS5024912B1 (en) 1975-08-19

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